发动机电控自动代码生成应用技术研究

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随着能源危机、环境问题的日益加剧,同时人们对车辆动力、经济、排放和安全等方面性能要求的提高,发动机电控系统的复杂性也越来越高。从需求分析、系统设计、功能实现、实验验证依次进行的传统的串行开发方法已经很难满足市场对电控系统复杂性和快速性的要求如何寻找一种快速、高效的开发手段是各大汽车厂家一直追求的目标。自动代码生成技术为发动机电控系统的开发提供了一种实时有效的研究平台,使发动机电控系统的开发与验证过程交叉进行,极大地缩短产品的开发周期,降低了开发成本。但目前市场现有的自动代码生成工具针对性强,并不是所有硬件环境都支持,且价格昂贵。基于以上情况,本文参考国内外成熟的自动代码生成工具的功能结构,分析了发动机电控代码生成软件系统功能需求,提出了一套以MATLAB/SIMULINK/RTW为软件环境,以英飞凌TC1728微控制器为硬件环境的发动机电控代码生成软件系统设计方案。主要进行了以下工作:(1)详细分析了发动机电控系统的组成及工作原理,深入研究了自动代码生成技术,以此为基础确定了发动机电控代码生成软件系统的功能。(2)根据发动机电控代码生成软件系统的功能需求并基于模块化的思想将发动机电控代码生成软件系统的功能划分为建模功能、自动代码生成功能、编译连接功能、下载功能四部分,并细化了四部分的功能。(3)完成了发动机电控代码生成软件系统功能开发。首先,在Simulink现有建模功能基础上,利用C MEX S-Function和模块对应的目标语言编译器TLC(Target Language Compiler)开发了底层驱动模块库,实现了对Simulink建模功能的扩展。其次,利用目标语言编译器TLC编写了目标系统TLC等控制文件,实现了系统的自动代码生成功能。最后,通过编写模板联编文件生成了程序联编文件make,成功调用了编译器,实现了系统的编译链接功能。(4)以英飞凌微控制器TC1728,编译器HighTec GNU为基础搭建了发动机电控代码生成软件系统功能的测试环境,以电子节气门的控制模型为例搭建测试模型,模型实现了自动代码生成,并对生成的代码内容进行了详细分析。实验结果表明,本文开发的发动机电控代码生成软件系统实现了目标环境下的嵌入式代码自动生成,生成的代码遵循传统的程序开发的结构,可读性强,逻辑清晰,避免了手工编写代码的缺点,验证了该系统的可用性。
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